Biomecânica do Músculo esquelético

humano

Prof° Vinicius Mancini

Propriedades Funcionais da Unidade Músculotendínea

• As quatro propriedades funcionais do tecido muscular são:

- Extensibilidade;- Elasticidade;- Irritabilidade;- Capacidade de desenvolver tensão.

* Essas propriedades são comuns a todos os tipos de músculos

Extensibilidade e Elasticidade

• Extensibilidade - capacidade de ser estirado, ou de aumentar de comprimento;

• Elasticidade - capacidade do músculo retornar ao seu comprimento inicial após ser estirado.

A elasticidade muscular é dependente de dois componentes principais:

• CEP- proporcionado pelas membranas musculares, fornecem resistência quando um músculo é estirado passivamente;

• CES - atua nos tendões, trabalha como uma mola, fornecendo resistência ao estiramento de um tendão muscular;

• A elasticidade ocorre principalmente em função dos CES:

- Altura de um salto aumenta quando é realizado um movimento contrário imediatamente antes do salto (flexão de joelhos);

- Pesquisas concluem que há aumento da força muscular logo após o alongamento. Tanto CES quanto CEP contribuem para esse aumento de força, mas CES contribui de forma mais significativa.

• Resposta Viscoelástica do tecido muscular:- Quando um músculo é alongado por determinado tempo, possui seu tamanho aumentado, e após o alongamento, não retorna ao seu comprimento inicial de repouso imediatamente, mas de forma gradual.

Irritabilidade e Capacidade de Desenvolver Tensão

• Irritabilidade: capacidade de responder a um estímulo, seja ele eletroquímico (gerado por um potencial de ação), ou seja ele mecânico (golpe externo aplicado ao músculo).

• Capacidade de Desenvolver Tensão: Quando irritado, o músculo tem a capacidade de desenvolver uma tensão, aumentando o seu tônus natural do repouso.

Organização estrutural do M.E.E

Músculos

• Há cerca de 434 músculos no corpo humano;

• Correspondem em média a 45% do peso corporal;

• 75 pares – responsáveis pela postura e movimentos corporais, os restantes são envolvidos em atividades como o controle ocular e a deglutição;

Fibras Musculares• Principal célula muscular formato de fio• Membrana que envolve a Fibra muscular sarcolema• Citoplasma da Fibra muscular sarcoplasma

Sarcoplasma:- Contém núcleos, mitocôndrias e miofibrilas (proteínas contráteis que dão ao músculo o aspecto estriado, chamadas de Actina e Miosina)

Sarcômero• Unidade básica da fibra muscular, encontrado entre duas linhas

Z.• Sarcômero Dividido ao meio pela Linha M;• Faixas A possuem, filamentos grossos de miosina, circundados

por seis filamentos finos de actina; • Faixas I possuem apenas filamentos finos de actina;• Faixas A e I se mantém no lugar devido à sua fixação às linhas

Z, que aderem ao sarcolema;• No centro das Faixas A, existem as Zonas H, que possuem

apenas filamentos grossos de miosina.• Durante uma contração Muscular, os filamentos finos de actina

de cada extremidade do sarcômero se deslizam umas sobre as outras, as linhas Z se movimentam em direção das faixas A, que mantém seu tamanho original enquanto as Faixas I se tornam mais estreitas, e a Zona H desaparece.

Camadas de tecido conjuntivo que envolvem o tecido muscular

• Fáscia Muscular Envolve o músculo todo;

• Epimísio Envolve intimamente o músculo;

• Perimísio Envolvem os feixes de fibras musculares;

• Endomísio Circunda cada fibra muscular.

A contração Muscular • Vídeo

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Variação no comprimento e diâmetro da fibra muscular

• Algumas fibras podem se estender por todo o comprimento do músculo, enquanto outras são mais curtas;

• A fibra cresce em comprimento e diâmetro, podendo quintuplicar seu diâmetro na fase adulta;

• O número de fibras musculares em um músculo é determinado pela genética, variando de indivíduo para indivíduo;

• O número de fibras musculares encontradas no nascimento é o mesmo por toda a vida, salvo pela perda ocasional consequente a uma lesão.

Unidade motora

• São grupos funcionais de diferentes tamanhos, constituídos por um único neurônio motor e por todas as fibras musculares por eles inervadas.

• Placa motora – o axônio de cada neurônio motor se subdivide muitas vezes, de modo que cada fibra individual é dotada de uma placa motora terminal.

• Há apenas uma placa motora por fibra, e as unidades motoras estão confinadas a um único músculo.

• Uma única unidade motora pode conter desde menos de 100 a aproximadamente 2000 fibras, dependendo do tipo de movimento que o músculo executa.

• Movimentos com alto grau de precisão recrutam menor quantidade de fibras. Ex: dedos, olhos;

• Movimentos grossos e vigorosos recrutam maior quantidade de fibras. Ex: contração de quadríceps.

Ativação de uma Unidade Motora

• Células do Tipo Fásicas – são a maioria nos mamíferos Reagem a um único estímulo, desenvolvendo tensão,

semelhante a uma contração A

• Quando impulsos rápidos e sucessivos ativam uma fibra que já está sobre tensão, ocorre a somação B

• Uma fibra ativada que é ativada repetidas vezes para seu nível de tensão máxima durante um período de tempo, se encontra em tetania C

Obs: Quando a tetania é mantida, a fadiga gera uma diminuição automática na tensão produzida

A B C

Tipos de fibras

• As fibras de algumas unidades motoras se contraem para atingir tensão máxima mais rapidamente que outras após serem estimuladas

Fibras de contração rápida vs. Fibras de contração lenta

• Fc rápida demoram apenas 1/7 do tempo que as fibras de contração lenta levam para gerar tensão máxima;

- Fc rápida > [miosina ATPase] - Fc rápida > diâmetro que Fc lenta - Fc rápida se fadigam mais rapidamente que Fc lenta

Indivíduos com maior quantidade de fibras rápidas conseguem gerar maior torque e potência que indivíduos com maior quantidade de fibras lentas

Tipos de Fibras

característica

Tipo I – Oxidativa

Tipo IIA- Glicolítica Oxidativa

Tipo IIB- Glicolítica

Veloc. de c.

Lenta Rápida Rápida

Grau de fad.

Lento Intermed Rápido

Diâmetro Pequeno Intermed Grande

[ATPase]

Baixa Alta Alta

[mitocond]

Alta Alta Baixa

[enz. Glicolit]

Baixa Intermed Alta